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Meiose
Die Meiose ist für die Produktion von Gameten (Geschlechtszellen) verantwortlich. Bei der Meiose finden im Gegensatz zur Mitose zwei Reifeteilungen statt. In der ersten Reifeteilung werden homologen (gleichartig strukturierten) Chromosomen separiert. In der zweiten Reifeteilung werden die Chromatiden eines jeden Chromosoms aufgeteilt (ähnlich einer mitotischen Teilung). Die 1. Und 2. Reifeteilung gliedert sich in 4 verschiedene Phasen.
PROPHASE 1: Die Prophase 1 ist die längste Phase innerhalb der Meiose. In der Prophase 1 liegt in der Zelle ein diploider Chromosomensatz (2n=46) vor. Dieser diploide (doppelte) Chromosomensatz setzt sich jeweils aus einem haploiden (einfachen) Chromosomensatz des Spermiums und einem haploiden Chromosomensatz der Eizelle zusammen. Die zwei Chromatiden Chromosomen kondensieren innerhalb der Urgeschlechtszelle, d. h. die Chromatinfäden verkürzen sich und werden sichtbar als Chromosomen. Der hier entscheidende ablaufende Vorgang ist die Paarung der homologen Chromosomen. Am Ende der Homologenpaarung findet man Tetraden (Vierchromatidchromosomen) vor. Es kann vorkommen, dass sich nicht-Schwesterchromatiden überkreuzen und dadurch Bruchstücke des einen Chromatids mit dem anderen Nicht Schwesterchromatid ausgetauscht werden; man nennt dies Chiasma (Überkreuzung) und der Vorgang heißt crossing-over (Stückaustausch). Diese Chiasmata entstehen zufällig, durch diesen Vorgang wird genetisches Material innerhalb der Chromatiden ausgetauscht (intrachromosomale Rekombination). Es bilden sich nun Spindelfasern aus.
METAPHASE I Die Kernhülle ist zerfallen Die Chromosomenpaare (homologen Chromosomen) ordnen sich an der Äquatorialebene zwischen den beiden Polen des Spindelapparates an. Spindelfasern der Pole verbinden sich mit dem jeweils näher gelegenen Centromer.
ANAPHASE I Die homologen Chromosomen werden durch Verkürzung der Spindelfasern getrennt und zu je einem Zellpol hingezogen.
TELOPHASE I Die Zellen teilen sich. Beim Mann entstehen dabei zwei gleichgroße, haploide Zellen. Bei der Frau eine große und eine kleine Zelle, die Polkörperchen genannt wird. Die Zellen sind haploid.
II REIFETEILUNG Auch hier vier Phasen, diese ähneln der mitotischen Teilung.
PROPHASE II Die Chromatinfäden schrauben sich wieder auf und es wird ein neuer Spindelapparat gebildet. Die Kernhülle und die Nucleoli zerfallen wieder.
METAPHASE II Die Chromosomen werden durch den Spindelapparat zur Äquatorialebene gezogen. Sie ordnen sich dort mit ihren Centromeren.
ANAPHASE II Die Schwester Chromatiden in beiden Zellen werden jeweils am Centromer getrennt und die nun getrennten Chromatiden wandern dann jeweils zu den Zellpolen.
TELOPHASE II Die Chromatiden befinden sich an den Polen und die Kernmembran bildet sich. Die Cytokinese beginnt und durch die Teilung der zwei Zellen entstehen 4 Zellen mit jeweils einem haploiden Chromosomensatz. Beim Mann entstehen 4 gleich große Zellen (Spermatiden), die später zu Spermien werden. Bei Frauen entsteht 1 große Zelle, sowie eine kleine, das Polkörperchen. Die Chromosomen dekondensieren wieder. Es sind vier genetisch nicht identische Zellen mit jeweils haploiden Chromosomensatz und Ein-Chromatid-Chromosomen entstanden.
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Bibliographie
- ↑ Genetic analysis of chromosome pairing, recombination, and cell cycle control during first meiotic prophase in mammals. Endocr Rev 27(4):398-426 (2006) PMID 16543383
- ↑ Meiotic sex chromosome inactivation. Development 134(10):1823-31 (2007) PMID 17329371
- ↑ Meiotic chromosomes: it takes two to tango. Genes Dev 11(20):2600-21 (1997) PMID 9334324
- ↑ Counting cross-overs: characterizing meiotic recombination in mammals. Hum Mol Genet 9(16):2409-19 (2000) PMID 11005796
- ↑ Meiosis: how could it work? Proc Natl Acad Sci U S A 93(16):8167-74 (1996) PMID 8710842
- ↑ Un menage a quatre: the molecular biology of chromosome segregation in meiosis. Cell 112(4):423-40 (2003) PMID 12600308
- ↑ Checking your breaks: surveillance mechanisms of meiotic recombination. Curr Biol 16(6):R217-28 (2006) PMID 16546077
- ↑ Meiosis: organizing microtubule organizers. Curr Biol 15(16):R633-5 (2005) PMID 16111936